【应用案例】模具制造商如何使用 Form3L实现小批量生产

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应用案例
 

自 2001 年加入世贸组织 (WTO) 以来，中国迅速成为全球制造业产出最高的国家。这种制造能力主要源自珠三角地区，包括以深圳为代表的广东省南部的九座城市。2020 年，该地区贸易值约占中国总贸易值的三分之一。

在这种迅猛发展的推动之下，很多小生产车间都发展成了跨国公司。Multiplus（迪嘉机械有限公司）于 2005 年始建于深圳，已从最初的一家很小的注塑成型车间迅速发展成一家大型解决方案提供商，其业务范围涵盖大小尺寸塑料产品从设计到制造的整个生产周期，可提供单一注塑和多色多物料注塑（两种或两种以上的颜色或材料同时注入到一个模具中）。如今，Multiplus每年为 250 多家客户提供服务，包括一些《财富》世界 500 强企业。

其中的一些客户有小批量生产要求，但采用传统的注塑成型工艺通常会因硬模具的制造复杂性导致既昂贵又耗时。 而Multiplus 利用 3D 打印注塑成型模具将大约 100 件的小批量注塑成型部件的周转时间从四周缩减为三天。

小批量生产需求不断提高

大多数情况下，注塑成型所用的模具都是由钢或铝等金属材料制成。但对于小批量生产来说，制作金属模具既昂贵又耗时，成本非常高。

“虽然小批量生产并不是我们现在的主要业务，但相关需求已经越来越多。一些客户希望将其用于设计和功能验证，但更多是希望生产直接使用的成品。越来越多的公司都想试水这一市场领域，这就使小批量生产变得意义重大，”Multiplus CEO Kevin Li 表示。

几年前，Multiplus 采用了 3D 打印技术，购买了多台 3D 打印机，主要用来以不同材料打印通信模型和部件，进行设计验证。随着小批量生产需求的涌现，Multiplus 将目标转向 3D 打印，对不同的材料进行探索，力求找到一种具有成本效益的方法来生产适合小批量订单的价格更低的塑料模具。与加工铝模具相比，利用 Formlabs 3D 打印机制造小批量注塑成型模具可以节省成本、劳动力和时间，并能与公司现有的 Babyplast 工业级注塑成型机无缝搭配使用。

Multiplus 对多种材料进行了测试，其中包括 Formlabs Rigid 10K Resin，它是一种玻璃填充树脂，非常坚硬、坚固并且耐热、耐化学腐蚀，符合注塑模具所需要的性能。此外，使用 Form 3 SLA3D 打印机以 Rigid 10K Resin 为材料打印的部件具有光滑的哑光表面，从而使注塑成型件的表面洁净光滑。
 

“在注塑成型工艺中，能够承受反复的压力和加热冷却的 3D 打印材料并不多见。根据我们的经验，即便使用声称能耐受高温的材料，打印出来的模具也许能承受 10-20 个注塑循环，但之后很快就会断裂，或者由于质量变差导致成品部件不合人意。而我们使用 Rigid 10K 模具生产的首批 100 个部件毫无问题。”

Multiplus 注塑成型部经理